(57)【要約】【課題】装置の大型化を招くことなく、定着ベルト１の非通紙領域の過昇温を抑制することである。【解決手段】最大幅の記録材よりも幅狭の記録材に画像形成を行う場合、定着ベルト１の非通紙領域が過昇温しないように外側コア７ａを退避させるが、この非通紙領域のうち領域Ｗにおいて定着ベルト１は昇温し得る関係となっている。つまり、磁束遮蔽板１１により定着ベルト１の領域Ｗにおける磁束が遮蔽されない関係となっている。そこで、この領域Ｗにおける定着ベルト１の過昇温を抑制するため、均熱ローラ９を加圧ローラ２に当接させることにより、間接的に定着ベルト１を冷却する。その結果、磁束遮蔽板１１の幅方向長さを長くすることによる装置の大型化を回避しつつ、定着ベルトの熱劣化を防ぐことが可能となる。【選択図】図９
2013064997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上のトナー像をニップ部にて加熱するエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトを電磁誘導加熱する励磁コイルと、
前記エンドレスベルトとの間で前記ニップ部を形成するとともに前記エンドレスベルトを回転駆動する駆動回転体と、
画像加熱装置に使用可能な最大幅の記録材よりも幅狭の所定の記録材に画像加熱処理を施すとき、前記励磁コイルから前記エンドレスベルトに向かう磁束のうち、前記エンドレスベルトが前記所定の記録材と接触し得る領域よりも前記エンドレスベルトの幅方向外側の領域の一部に向かう磁束を抑制する磁束抑制部材と、
前記駆動回転体に当接して前記駆動回転体から吸熱する吸熱回転体と、を備えた、
ことを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記吸熱回転体を前記駆動回転体に接離させる接離機構を更に有する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記接離機構の動作を制御する制御手段を更に有し、前記制御手段は所定枚数の前記所定の記録材に連続して画像加熱処理を行った際に前記吸熱回転体を前記駆動回転体に当接させる、
ことを特徴とする、請求項２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記エンドレスベルトの幅方向端部側の温度を検知する温度センサと、前記温度センサの出力に基づいて前記接離機構の動作を制御する制御手段とを更に有し、前記制御手段は前記温度センサによる検知温度が所定温度に降下した際に前記吸熱回転体を前記駆動回転体に当接させる、
ことを特徴とする、請求項２に記載の画像加熱装置。
【請求項５】
記録材の前記幅方向長さに応じて前記磁束抑制部材を前記エンドレスベルトの幅方向に実質沿って移動させる移動機構を更に有する、
ことを特徴とする、請求項１ないし４のうちの何れか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項６】
前記励磁コイルは前記エンドレスベルトの外側近傍に配置されている、
ことを特徴とする、請求項１ないし５のうちの何れか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
前記励磁コイルよりも前記エンドレスベルトから離れた側に配置され、且つ、前記エンドレスベルトの幅方向に並んで配置された複数の磁性コアを更に有する、
ことを特徴とする、請求項６に記載の画像加熱装置。
【請求項８】
記録材の前記幅方向長さに応じて前記複数の磁性コアのうち少なくとも１つの磁性コアを前記励磁コイルから離れる方向へ退避させる退避機構を更に有する、
ことを特徴とする、請求項７に記載の画像加熱装置。
【請求項９】
前記画像加熱装置は記録材上の未定着トナー像を前記ニップ部にて定着する、
ことを特徴とする、請求項１ないし８のうちの何れか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項１０】
前記吸熱回転体は前記駆動回転体に従動回転可能なローラである、
ことを特徴とする、請求項１ないし９のうちの何れか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項１１】
記録材上のトナー像をニップ部にて加熱するエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトを電磁誘導加熱する励磁コイルと、
前記エンドレスベルトの幅方向に並んで配置された複数の磁性コアと、
前記エンドレスベルトとの間で前記ニップ部を形成するとともに前記エンドレスベルトを回転駆動する駆動回転体と、
記録材の前記幅方向長さに応じて前記複数の磁性コアのうち少なくとも1つの磁性コアを前記励磁コイルから離れる方向へ退避させる退避機構と、
前記駆動回転体に当接して前記駆動回転体から吸熱する吸熱回転体と、を備えた、
ことを特徴とする画像加熱装置。
【請求項１２】
前記吸熱回転体を前記駆動回転体に接離させる接離機構を更に有する、
ことを特徴とする、請求項１１に記載の画像加熱装置。
【請求項１３】
前記接離機構の動作を制御する制御手段を更に有し、前記制御手段は所定枚数の前記所定の記録材に連続して画像加熱処理を行った際に前記吸熱回転体を前記駆動回転体に当接させる、
ことを特徴とする、請求項１２に記載の画像加熱装置。
【請求項１４】
前記エンドレスベルトの幅方向端部側の温度を検知する温度センサと、前記温度センサの出力に基づいて前記接離機構の動作を制御する制御手段とを更に有し、前記制御手段は前記温度センサによる検知温度が所定温度に降下した際に前記吸熱回転体を前記駆動回転体に当接させる、
ことを特徴とする、請求項１２に記載の画像加熱装置。
【請求項１５】
前記励磁コイルは前記エンドレスベルトの外側近傍に配置されており、前記複数の磁性コアは前記励磁コイルよりも前記エンドレスベルトから離れた側に配置されている、
ことを特徴とする、請求項１１ないし１４のうちの何れか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項１６】
前記画像加熱装置は記録材上の未定着トナー像を前記ニップ部にて定着する、
ことを特徴とする、請求項１１ないし１５のうちの何れか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項１７】
前記吸熱回転体は前記駆動回転体に従動回転可能なローラである、
ことを特徴とする、請求項１１ないし１６のうちの何れか１項に記載の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材上のトナー像を加熱する画像加熱装置に関する。この画像加熱装置は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置において用いられ得る。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成装置は定着装置（画像加熱装置）を備える。定着装置では、従来より、記録材（記録紙）に形成されたトナー像を、定着ベルト（エンドレスベルト）と加圧ローラ（駆動回転体）間のニップ部において、加熱及び加圧することにより定着処理（画像加熱処理）している。
【０００３】
このような定着装置において、定着ベルトの温度を素早く立ち上げる（高速昇温させる）べく定着ベルトの熱容量を小さくし、そして、加熱効率の良い電磁誘導加熱方式を採用することが提案されている。
【０００４】
ところが、熱容量を小さくするために薄肉の定着ベルトを用いると、定着ベルトの幅方向への熱移動率が低くなる。この傾向は薄肉なほど顕著であり、熱伝導率の低い樹脂等の材質ではさらに低くなる。これは、熱伝導率をλ、２点間の温度差をθ１−θ２、長さをＬとしたとき、単位時間に伝わる熱量Ｑは、Ｑ＝λ・ｆ（θ１−θ２）／Ｌで表されるというフーリエの法則からも明らかである。
【０００５】
このように定着ベルトの幅方向における熱伝導率が低い場合、装置に使用可能な最大幅の記録材よりも幅狭の記録材に定着処理を施す際、記録材と接触しない定着ベルトの幅方向端部の領域が過度に昇温してしまう恐れがある。
【０００６】
そこで、磁性コアの一部を定着ベルトから離すことにより、定着ベルトの幅方向端部の領域が過度に昇温することを抑制する装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１９４９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このように磁性コアの一部を定着ベルトから離したとしても、定着ベルトの幅方向端部の領域は、励磁コイルにより定着ベルトが完全に加熱されなくなる訳ではない。このため、定着処理が連続して行われるうちに、やはり無視できないレベルに昇温してしまう。なお、定着ベルトの幅方向端部の領域の昇温を無視できる程度に磁性コアの一部を定着ベルトから大きく引き離せば解決する可能性があるが、そのための磁性コアの大きな退避スペースが必要となり、現実的な対策にはなり得ない。
【０００９】
また、励磁コイルから定着ベルトの幅方向端部の領域に向かう全磁束を磁束遮蔽板（磁束抑制部材）により遮蔽し、その領域において定着ベルトが電磁誘導加熱されないようにすることも考えられる。但し、その為には、磁束遮蔽板を回動式もしくは定着ベルトの幅方向に沿うスライド式にすることが求められる。
【００１０】
しかしながら、磁束遮蔽板を回動式にした場合、定着ベルトの断面径が小さいと、定着ベルトの周囲に配置された機器（分離機構等）が邪魔になり、非遮蔽時に磁束遮蔽板を回動させて退避するためのスペースを設けることができない。また、磁束遮蔽板をスライド式にした場合、最小幅の記録材に対応できる長さを備えた磁束遮蔽板を、非遮蔽時に定着ベルトの幅方向端部よりも外側へ完全に退避させるためのスペースを設けなければならず、その結果、装置の大型化に繋がってしまう。
【００１１】
本発明の目的は、装置の大型化を招くことなく、エンドレスベルトが過剰に昇温してしまうのを抑制することができる画像加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、記録材上のトナー像をニップ部にて加熱するエンドレスベルトと、前記エンドレスベルトを電磁誘導加熱する励磁コイルと、前記エンドレスベルトとの間で前記ニップ部を形成するとともに前記エンドレスベルトを回転駆動する駆動回転体と、画像加熱装置に使用可能な最大幅の記録材よりも幅狭の所定の記録材に画像加熱処理を施すとき、前記励磁コイルから前記エンドレスベルトに向かう磁束のうち、前記エンドレスベルトが前記所定の記録材と接触し得る領域よりも前記エンドレスベルトの幅方向外側の領域の一部に向かう磁束を抑制する磁束抑制部材と、前記駆動回転体に当接して前記駆動回転体から吸熱する吸熱回転体と、を備えた、ことを特徴とする画像加熱装置にある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、駆動回転体に当接して駆動回転体から吸熱する吸熱回転体を備えるため、装置の大型化を招くことなく、エンドレスベルトが過剰に昇温してしまうのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図。
【図２】第１の実施形態における定着装置の通紙領域の概略構成横断面図。
【図３】定着ベルトの層構造図。
【図４】（ａ）は第１の実施形態における定着装置の概略構成縦断図、（ｂ）は均熱ローラを移動させる駆動部を拡大して示す概略構成横断面図。
【図５】定着装置の主要部を分解して示す斜視図。
【図６】第１の実施形態における定着装置の非通紙領域の概略構成横断面図。
【図７】第１の実施形態で使用するトナーの温度と溶融粘度との関係を示す図。
【図８】均熱ローラがジョブの開始から加圧ローラに当接している場合の、通紙枚数に対する定着ベルトの表面温度の変化を示す図。
【図９】通紙領域に対する定着ベルト表面の温度分布を示す図。
【図１０】第１の実施形態の制御を説明するためのブロック図。
【図１１】第１の実施形態の制御を説明するためのフローチャート。
【図１２】第１の実施形態の制御を説明するためのタイミングチャート。
【図１３】第１の実施形態の効果を説明するために、本実施例と従来例との通紙枚数に対する定着ベルトの表面温度の変化を示す図。
【図１４】第１の実施形態における通紙枚数と非通紙部昇温との関係を説明する図。
【図１５】本発明の第２の実施形態の制御を説明するためのブロック図。
【図１６】第２の実施形態の制御を説明するためのフローチャート。
【図１７】第２の実施形態の効果を説明するために、通紙枚数に対する定着ベルトの表面温度の変化を示す図。
【図１８】第２の実施形態における通紙５００枚目の非通紙部昇温を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、複数の感光体を有する電子写真方式カラー複写機に適用する場合について説明する。但し、本発明は、これに限らず、各種方式の電子写真複写機、あるいはプリンタ、モノカラー方式、電子写真以外の画像形成装置にも適用できることは言うまでもない。
【００１６】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図１ないし図１４を用いて説明する。まず、図１を用いて、本実施形態の画像形成装置の概略構成について説明する。
【００１７】
［画像形成装置］
原稿台ガラス３０２上に置かれた原稿は、光源３０３によって照射され、光学系３０４を介してＣＣＤセンサ３０５に結像される。この読取光学系ユニットは矢印の方向に走査することにより、原稿をライン毎の電気信号データ列に変換する。ＣＣＤセンサ３０５により得られた画像信号は、プリンタ部に送られ、プリンタ制御部３０９でプリンタにあわせた画像処理がされる。また、プリンタ制御部３０９は画像信号としてプリントサーバ等からの外部入力も受けられる。
【００１８】
次にプリンタ部の説明を行う。画像信号はプリンタ制御部３０９によりＰＷＭ（パルス幅変調）されたレーザービームに変換される。図１において、３１０はポリゴンスキャナでレーザービームを走査して、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの像担持体である感光ドラム２００ａ〜２００ｄに照射される。ここで、Ｐａはイエロー色（Ｙ）画像形成部、Ｐｂはマゼンタ色（Ｍ）画像形成部、Ｐｃはシアン色（Ｃ）画像形成部、Ｐｄはブラック色（Ｂｋ）画像形成部で、それぞれ対応する色の画像を形成する。画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、それぞれ略同一の構成なので、以下に、代表してＹの画像形成部Ｐａの詳細を説明して、他の画像形成部の説明は省略する。
【００１９】
画像形成部Ｐａにおいて、２００ａは感光ドラムで、ポリゴンスキャナ３１０からのレーザービームによってその表面に静電潜像が形成される。２０１ａは１次帯電器で、感光ドラム２００ａの表面を所定の電位に帯電させて静電潜像形成の準備を施す。２０２ａは現像器で、感光ドラム２００ａ上の静電潜像を現像してトナー像を形成する。２０３ａは転写ローラで、中間転写ベルト２０４の背面から放電を行いトナーと逆極性の一次転写バイアスを印加し、感光ドラム２００ａ上のトナー像を中間転写ベルト２０４上へ転写する。転写後の感光ドラム２００ａは、クリーナー２０７ａでその表面が清掃される。
【００２０】
また、中間転写ベルト２０４上のトナー像は次の画像形成部に搬送され、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの順に、順次それぞれの画像形成部にて形成された各色のトナー像が転写され、４色の画像がその表面に形成される。Ｂｋ画像形成部を通過したトナー像は、中間転写ベルト２０４を挟んで配置される２次転写内ローラ２０５ａと２次転写外ローラ２０５ｂで構成される２次転写部２０６に搬送される。そして、２次転写部２０６において、トナーと逆極性の２次転写電界が印加されることにより、中間転写ベルト２０４上のトナー像が記録材としての記録紙Ｐに２次転写される。その後記録材上（記録紙上）の未定着トナー像は、定着装置５００で記録紙に画像として定着される。
【００２１】
［定着装置］
以下の説明において、画像加熱装置としての定着装置またはこれを構成している部材の長手方向とは記録紙搬送路面内において記録紙搬送方向に直交する方向である。また短手方向とは記録紙搬送方向に並行な方向である。定着装置に関し、正面とは装置を記録紙入口側からみた面、背面とはその反対側の面（記録紙出口側）、左右とは装置を正面から見て左または右である。上流側と下流側とは記録紙搬送方向に関して上流側と下流側である。さらに、定着ベルトの幅方向とは、上記の記録紙搬送方向と直交する方向と実質平行である。
【００２２】
図２は、本実施形態における定着装置５００の記録紙が通る領域（通紙領域）の断面図である。定着装置５００は、加熱回転体である定着ベルト１と、加圧回転体（駆動回転体）である加圧ローラ２と、誘導加熱装置１００と、均熱部材（吸熱回転体）である均熱ローラ９とを備える。定着ベルト１は、金属層を有するエンドレスベルトである。加圧ローラ２は、定着ベルト１の外周と当接してニップ部Ｎを形成する。３は定着ベルト１と加圧ローラ２との間に押圧力を作用させて、上述のニップ部Ｎを形成する圧力付与部材であり、金属製のステー４に保持されている。
【００２３】
誘導加熱装置１００は、定着ベルト１を電磁誘導加熱する加熱源（誘導加熱手段）である。この誘導加熱装置１００は、励磁コイル６と、外側コア７ａとを有する。励磁コイル６は、磁束発生手段であり、定着ベルト１の外側近傍に配置されている。具体的には、励磁コイル６は、電線として例えばリッツ線を用い、これを横長・船底状にして定着ベルト１の周面と側面の一部に対向するように巻回してなる。外側コア７ａは、励磁コイル６によって発生した磁束が定着ベルト１の金属層（導電層）以外に実質漏れないように励磁コイル６の外側を覆う磁性コアである。この磁性コアは、定着ベルトの幅方向に並んで複数配置されている。これら励磁コイル６と外側コア７ａとは、電気絶縁性の樹脂製のモールド部材７ｃに支持されている。
【００２４】
このように構成される誘導加熱装置１００は、定着ベルト１の外周面の加圧ローラ２と反対側において、定着ベルト１に所定のギャップ（隙間）を介して対向して配設されている。また、定着ベルト１内で、ステー４の励磁コイル６側には、外側コア７ａとの間で磁気閉回路を構成するための内側コア５が設けられている。
【００２５】
定着ベルト１の回転状態において、誘導加熱装置１００の励磁コイル６には電源装置（励磁回路）１０１から２０〜５０ｋＨｚの高周波電流が印加されて、励磁コイル６によって発生した磁界により定着ベルト１の金属層（導電層）が誘導発熱する。即ち、本実施形態の定着ベルト１は、誘導加熱装置１００が発生させる磁束が通過することにより発熱する。なお、本実施形態では、電源装置１０１はプリンタ制御部３０９内に設けられている。
【００２６】
ＴＨ１は、例えばサーミスタ等の温度センサ（温度検出素子）であり、定着ベルト１の幅方向中央内面部の位置に当接させて配設してある。この温度センサＴＨ１は、通紙領域になる定着ベルト部分の温度を検知し、その検知温度情報がプリンタ制御部３０９内の制御回路部１０２にフィードバックされる。なお、温度センサＴＨ１は、定着ベルト１の内周面の温度を検知しているが、その検知情報は、制御回路部１０２で例えばメモリに記憶されたテーブルなどにより定着ベルト１の表面温度に変換される。したがって、温度センサＴＨ１により定着ベルト１の表面温度を検知できる。
【００２７】
制御回路部（制御手段）１０２は、この温度センサＴＨ１から入力する検知温度が所定の目標温度（定着温度）に維持されるように、電源装置１０１から励磁コイル６に入力する電力を制御している。即ち、定着ベルトの検出温度が所定温度に昇温した場合、励磁コイル６への通電が遮断される。本実施形態では、定着ベルト１の表面温度が目標温度である１８０℃で一定になるように、温度センサＴＨ１の検出値に基づいて高周波電流の周波数を変化させて励磁コイル６に入力する電力を制御して温度調節を行っている。
【００２８】
上記の温度センサＴＨ１は、圧力付与部材３に弾性支持部材を介して取り付けられており、定着ベルトの当接面が波打つなどの位置変動が生じたとしても、これに追従して良好な接触状態が維持されるように構成されている。
【００２９】
少なくとも画像形成実行時には、制御回路部１０２で制御されるモータ（駆動手段）によって加圧ローラ２が回転駆動され、定着ベルト１はこの加圧ローラによって従動回転する構成となっている。この際、２次転写部２０６側から搬送されてくる、未定着トナー像を担持した記録紙Ｐの搬送速度とほぼ同一の周速度で回転駆動される。本実施例の場合、定着ベルト１の表面回転速度が、３００ｍｍ／ｓｅｃで回転し、フルカラーの画像を１分間にＡ４サイズで８０枚、Ａ４Ｒサイズで５８枚定着することが可能である。
【００３０】
また、励磁コイル６に電源装置１０１から電力供給がなされて定着ベルト１が所定の定着温度に立ち上がって温調された状態で、ニップ部Ｎに未定着トナー像を有する記録紙Ｐが、そのトナー像担持面側を定着ベルト１側に向けて導入される。そして、ニップ部Ｎにおいて定着ベルト１の外周面に密着し、定着ベルト１と一緒にニップ部Ｎを挟持搬送されていく。これにより、主に定着ベルト１の熱が付与され、またニップ部Ｎの加圧力を受けて未定着トナー像が記録紙Ｐの表面に熱圧定着される。
【００３１】
ニップ部Ｎを通った記録紙Ｐは、定着ベルト１の表面がニップ部Ｎの出口部分で変形することによって、定着ベルト１の外周面から自己分離されて定着装置外へ搬送される。
【００３２】
均熱ローラ９は、加圧ローラ２に従動回転可能なローラであり、加圧ローラ２に当接することにより、加圧ローラ２の熱を分散させるものである。このために均熱ローラ９は、高熱伝導性のローラであり、金属層又は炭素材料からなる層を有し、外周面を円筒状とした部材により構成されている。後述する接離手段により、加圧ローラに対して着脱可能に配置されている。このような均熱ローラ９は、軸方向の長さが加圧ローラ２と同じ若しくは少し短く、加圧ローラ２と当接することにより、この加圧ローラ２に従動して回転する。この際、定着ベルト１の通紙領域以外の昇温が加圧ローラ２で吸熱され、その吸熱された加圧ローラの熱が均熱ローラ９により分散し、定着ベルト１の過昇温を抑制する。
【００３３】
均熱ローラ９は、例えば熱伝導率が１００〜２５０℃で１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、且つ熱容量が１００〜２５０℃で３．０ｋＪ／ｍ３・Ｋ以下の材料からなる円筒部材であることが好ましい。例えば、熱伝導率が高い、アルミニウムや銅などの金属層、或いは、カーボンファイバーやカーボンナノチューブなどの炭素材料からなる層を有するように構成する。具体的な例としては、上述の金属或いは炭素材料製の円柱状の部材の両端部の中心に回転軸を設けて、均熱ローラ９を構成する。また、各部の寸法は、例えば、回転軸の径（軸径）を８ｍｍ、円柱部分の外径を２０ｍｍ、円柱部分の長手方向長さを３００ｍｍである。また、円柱部分は、上述の材料で内部が埋まっている中実構成である。なお、均熱ローラ９として、基層（金属層）上に表面層となる離型層（例えば、ＰＦＡ樹脂）を設けた構成としても良い。
【００３４】
［定着ベルト］
次に、図３を用いて、本実施形態の定着ベルト１についてより詳しく説明する。図３は、定着ベルト１の層構成を示すために、一部を切断した図である。定着ベルト１は、例えば内径が３０ｍｍで電気鋳造法によって製造したニッケルを基層（金属層）１ａとして有している。この基層１ａの厚さは４０μｍである。
【００３５】
基層１ａの外周には、弾性層１ｂとして耐熱性シリコーンゴム層が設けられている。シリコーンゴム層の厚さは１００〜１０００μｍの範囲内で設定するのが好ましい。本実施形態では、定着ベルト１の熱容量を小さくしてウォーミングアップタイムを短縮し、かつカラー画像を定着するときに好適な定着画像を得ることを考慮して、シリコーンゴム層の厚みは３００μｍとしている。このシリコーンゴムは、ＪＩＳ−Ａ２０度の硬度を持ち、熱伝導率は０．８Ｗ／ｍＫである。更に弾性層１ｂの外周には、表面離型層１ｃとしてフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）が３０μｍの厚みで設けられている。
【００３６】
基層１ａの内面側には、定着ベルト内面と温度センサＴＨ１との摺動摩擦を低下させるために、フッ素樹脂やポリイミドなどの樹脂層（滑性層）１ｄを１０〜５０μｍ設けても良い。本実施形態では、この層１ｄとしてポリイミドを２０μｍ設けた。
【００３７】
なお、定着ベルト１の基層１ａにはニッケルのほかに鉄合金や銅、銀などを適宜選択可能である。また、樹脂基層にそれら金属を積層させるなどの構成でも良い。基層１ａの厚みは、後で説明する励磁コイルに流す高周波電流の周波数と金属層の透磁率・導電率に応じて調整して良く、５〜２００μｍ程度の間で設定すると良い。
【００３８】
［加圧ローラ］
定着ベルト１との間でニップ部Ｎを形成するための加圧ローラ２（駆動回転体）は、例えば、外径が３０ｍｍで長手方向中央部の径が２０ｍｍで両端部の径が１９ｍｍである鉄合金製の芯金に、弾性層としてシリコーンゴム層が設けてなる。表面は、離型層としてフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）が３０μｍの厚みで設けられる。加圧ローラ２の長手方向中央部における硬度は、ＡＳＫ−Ｃ７０℃である。
【００３９】
本実施形態における定着ベルト１と加圧ローラ２とのニップ部Ｎの回転方向の幅は、定着ニップ圧が６００Ｎにおいては、長手方向両端部で約９ｍｍ、中央部では約８．５ｍｍである。これは記録紙Ｐの両端部での搬送速度が中央部と比べて速くなるので、紙しわが発生しにくくなるという利点がある。
【００４０】
図４により、ニップ部Ｎを形成するための圧力を付与する構成、及び、均熱ローラ９の加圧ローラ２に対する接離手段である接離機構５０１について説明する。まず、ニップ部Ｎを形成するための構成について説明する。
【００４１】
図４（ａ）に示す様に、１０は定着ベルト１の長手方向移動および周方向の形状を規制する規制部材としての左右の定着フランジである。定着フランジ１０内に挿通して配設したステー４の両端部と、装置シャーシ側のステー用バネ受け部材９ａとの間に、ステー加圧バネ９ｂを縮設することで、ステー４に加圧ローラ２に向かう力を作用させている。３は、上述したような圧力付与部材であり、金属製のステー４に保持されている。圧力付与部材３は耐熱性樹脂であり、ステー４は圧接部に圧力を加えるために剛性が必要であるため、本実施形態では鉄製である。
【００４２】
上述のように、ステー加圧バネ９ｂによりステー４に加圧ローラ２に向かう力が作用することにより、ステー４に保持された圧力付与部材３と加圧ローラ２とが定着ベルト１を挟んで圧設する。そして、定着ベルト１と加圧ローラ２の間に所定幅のニップ部Ｎが形成される。
【００４３】
なお、回転する定着ベルト１は、基層が金属で構成されているので、回転状態にあっても幅方向への寄りを規制するための手段としては、定着ベルト１の端部を単純に受け止めるだけの定着フランジ１０を設ければ十分である。これにより、定着装置の構成を簡略化できるという利点がある。１２は定着ベルト１を支持するための支持側板である。支持側板１２により、定着ベルト１の長手方向の位置が規制されている。
【００４４】
均熱ローラ９と加圧ローラ２との加圧は、図４（ａ）に示す様に、接離機構５０１の加圧バネ５０１ｂにより行う。加圧バネ５０１ｂは、装置側のバネ受け部材５０１ａと均熱ローラ９の回転軸９ｃとの間に、弾性的に圧縮した状態で設けられることで、均熱ローラ９に、加圧ローラ２に向かう力を作用させている。これにより、均熱ローラ９と加圧ローラ２とが圧接して所定幅の均熱ローラ、加圧ローラ間のニップ部が形成される。その結果、均熱ローラ９は加圧ローラ２に従動回転する構成となっている。
【００４５】
一方、接離機構５０１は、図４（ｂ）に示す様に、均熱ローラ９の回転軸９ｃに接触するように設けられたカム５０１ｃと、カム５０１ｃとを回転駆動するモータ５０１ｄとを有する。そして、モータ５０１ｄによりカム５０１ｃを回転させ、回転軸９ｃを上述の加圧バネ５０１ｂの弾性力に抗して加圧ローラ２から離れる方向に移動させる。これにより、均熱ローラ９を加圧ローラ２から離間させる。これに対して、カム５０１ｃを回転させてこの離間の状態とは位相を変えることにより、均熱ローラ９が加圧ローラ２に近づくことを許容し、加圧バネ５０１ｂの弾性力により均熱ローラ９を加圧ローラ２に当接させる。
【００４６】
［誘導加熱装置］
次に、本実施形態の誘導加熱装置１００について、図５及び図６を参照してより詳細に説明する。例えば、定着ベルト１と誘導加熱装置１００の励磁コイル６は０．５ｍｍの厚さを有するモールド部材７ｃにより電気絶縁の状態を保つ。また、定着ベルト１と励磁コイル６との間隔は１．５ｍｍ（モールド部材７ｃの表面と定着ベルト表面の距離は１．０ｍｍ）で長手方向に一定であり、定着ベルト１は長手方向に均一に加熱される。
【００４７】
前述したように、励磁コイル６には、２０〜５０ｋＨｚの高周波電流が印加されて、定着ベルト１の基層（金属層）１ａが誘導発熱する。そして、定着ベルト１の目標温度である１８０℃で一定になるように、温度センサＴＨ１の検出値に基づいて高周波電流の周波数を変化させて励磁コイル６に入力する電力を制御して温度調節される。
【００４８】
励磁コイル６を含む誘導加熱装置１００は、高温になる定着ベルト１の内部ではなく外部に配置されているので、励磁コイル６の温度が高温になりにくく、電気抵抗も上昇せず高周波電流を流してもジュール発熱による損失を軽減する事が可能となる。また、励磁コイル６を外部に配置したことで定着ベルト１の小径化（低熱容量化）にも寄与しており、しいては省エネルギー性にも優れていると言える。
【００４９】
本実施形態の定着装置５００のウォーミングアップタイムは、非常に熱容量が低い構成であるため、例えば励磁コイル６に１２００Ｗ入力すると約１５秒で目標温度である１８０℃に到達する。このため、スタンバイ中の加熱動作が不要となり、電力消費量を非常に低く抑える事が可能である。
【００５０】
また、本実施形態の場合、定着ベルト１の発熱分布を変更するために、外側コア７ａを移動させる。このために、本実施形態の場合、図５に示す様に、複数の外側コア７ａを、定着ベルト１に対向する位置に、定着ベルト１の回転軸線方向（長手方向）に並べて配置している。これら複数の外側コア７ａは、励磁コイル６の巻き中心部と周囲を囲むように形成されたそれぞれの略円弧状部分の中央部に、突起７ｂを設けてなる。そして、この突起７ｂを励磁コイル６に形成された透孔６ａを貫通させるようにしている。なお、励磁コイル６の長手方向両端部の透孔６ａが形成されていない部分に対向する外側コア７ａには、突起７ｂを設けていない。
【００５１】
このように構成される外側コア７ａは、励磁コイル６より発生した交流磁束を効率よく定着ベルト１に導く役割をする。すなわち、磁気回路(磁路)の効率を上げるためと磁気遮蔽のために用いている。外側コア７ａの材質としては、フェライト等の高透磁率残留磁束密度の低いものを用いると良い。
【００５２】
外側コア７ａが定着ベルト１に近づき、前述の図２に示したように、突起７ｂが透孔６ａを貫通した状態で、外側コア７ａと内側コア５とで磁気閉回路を構成する。そして、励磁コイル６により発生させた磁束を外側コア７ａにより定着ベルト１に導き、定着ベルト１を発熱させる。一方、図６に示す様に、外側コア７ａを定着ベルト１から遠ざけると、励磁コイル６により発生させた磁束が外側コア７ａを通じて定着ベルト１を通過しにくくなり、定着ベルト１の発熱量が低下する傾向となる。なお、後述するように、外側コア７ａを定着ベルトから離れる方向へ退避させたとしても、その外側コア７ａと対向する定着ベルトの領域は電磁誘導加熱され得る関係となっている。
【００５３】
このように外側コア７ａを定着ベルト１に遠近動させるために、図６に示す様に、磁性コア移動手段（退避機構）としてのカム機構７０を、外側コア７ａの定着ベルト１と反対側に配置している。カム機構７０は、複数のカム７１と、これらカム７１を回転駆動するモータ７２とにより構成される。複数のカム７１は、図５に示す２つの長手方向端部側の領域Ｅに、例えば３個ずつの外側コア７ａに１個、それぞれ対応するように配置されている。そして、各カム７１の位相を互いに変えることにより、少なくとも一部の外側コア７ａを定着ベルト１から選択的に離すことができるようにしている。即ち、一部の外側コア７ａを定着ベルト１に対して遠近動させる。
【００５４】
また、領域Ｅの外側コア７ａに定着ベルト１から離れる方向に、バネなどにより弾性力を付与する。そして、カム７１が回転することによりこの弾性力に抗して、一部の外側コア７ａを定着ベルト１に近づけるようにする。そして、定着ベルト１の回転軸線方向の発熱分布を制御する。なお、長手方向中央の領域Ｄは、小サイズ紙幅に対応した通紙領域幅となっており、領域Ｄと領域Ｅを合わせた幅は大サイズ紙幅に対応した通紙領域幅となっている。このため、領域Ｄに対応する外側コア７ａは移動不能にハウジングに固定されている。
【００５５】
また、１個のカム７１により移動させる外側コア７ａの数は、１個でも複数でも良いが、複数のサイズの記録紙の通紙幅に対応できるように設定することが好ましい。即ち、種々の紙サイズ、例えばハガキ、Ａ５、Ｂ４、Ａ４、Ａ３ノビサイズの非通紙部昇温の回避に対応できるよう、通紙端部の領域Ｅにおいて、複数の外側コア７ａを定着ベルト１に円起動させる。
【００５６】
例えば、外側コア７ａの長手方向の幅は１０ｍｍとする。そして、記録紙のサイズに対応して外側コア７ａが移動することで、非通紙部での昇温を抑制する。
【００５７】
また、本実施形態の場合、定着ベルト１の回転軸線方向の発熱分布を制御するために、励磁コイル６により発生する磁束が定着ベルト１を通過するのを実質的に防止する磁束抑制部材としての磁束遮蔽板１１を設けている。このような磁束遮蔽板１１は、移動手段（移動機構）であるスクリュー機構１１ａにより、定着ベルトの幅方向に実質沿う方向にスライド移動自在としている。本実施形態では、スクリュー機構１１ａは、磁束遮蔽板１１を定着ベルト１と外側コア７ａ及び励磁コイル６との間のうちの、少なくとも回転軸線方向の一部の領域に進退させる。そして、定着ベルト１の回転軸線方向の発熱分布を制御するようにしている。具体的には、画像加熱装置に使用可能な最大幅の記録紙よりも幅狭の所定の記録紙に画像加熱処理を施すとき、磁束遮蔽板１１を、定着ベルト１が所定の記録紙Ｐと接触し得る領域よりも定着ベルト１の幅方向外側の領域に移動させる。そして、励磁コイル６から定着ベルト１に向かう磁束のうち、この定着ベルト１の幅方向外側の領域の一部に向かう磁束を抑制する。
【００５８】
本実施形態では、最大幅の記録紙よりも幅狭の所定の記録紙Ｐに画像形成を行う場合、定着ベルト１の非通紙領域が過昇温しないように外側コア７ａを退避させるが、この非通紙領域のうち領域Ｗにおいて定着ベルト１は昇温し得る関係となっている。つまり、磁束遮蔽板１１により定着ベルト１の領域Ｗにおける磁束が遮蔽されない関係となっている。そこで、この領域Ｗにおける定着ベルト１の過昇温を抑制するため、均熱ローラ９を加圧ローラ２に当接させることにより、間接的に定着ベルト１を冷却する。その結果、磁束遮蔽板１１の幅方向（記録紙の搬送方向と直交する方向）長さを長くすることによる装置の大型化を回避しつつ、定着ベルトの熱劣化を防ぐことが可能となる。
【００５９】
詳細には、図９に示すように、Ａ４サイズの記録紙Ｐに定着処理（画像加熱処理）を施す場合、制御回路部（制御手段）により移動機構を制御することにより、磁束遮蔽板１１を記録紙の幅方向長さに応じて移動させる。このとき、最大幅の記録紙に定着処理を施す場合、磁束遮蔽板１１を定着ベルト１の幅方向端部から完全に退避させた状態にすることになる。ここで、本実施形態では、この退避スペースが大きくなってしまうのを避ける為、磁束遮蔽板１１の幅方向長さを短くしている。従って、磁束遮蔽板１１を図９に示す位置に移動した場合、図９のＷで示す領域に向かう磁束を磁束遮蔽板１１により遮蔽できない構成となっており、この領域において定着ベルト１の過昇温が課題となる。具体的には、この領域Ｗにおいて、外側コア７ａが定着ベルト１（及び励磁コイル）から退避しているものの、装置の大型化を避ける為、外側コア７ａの退避量を大きく確保できない。このため、定着ベルト１が相当程度加熱されてしまう関係にある。
【００６０】
そこで、本実施形態では、後述するように、均熱ローラ９を用いて加圧ローラ２を冷却することにより、間接的に定着ベルト１の領域Ｗを冷却する構成としている。なお、定着ベルト１の領域Ｗのうち幅方向端部側は自然放熱により過剰に昇温し難い関係にあることから、本実施形態では、領域Ｗの全領域を冷却することはしていない。
【００６１】
より具体的に説明する。前述したように、非通紙部においては励磁コイル６と外側コア７ａの隙間を広げることで、定着ベルト１を通過する磁束密度を低め、定着ベルト１の発熱量を低下させている。本実施形態の場合、この状態で、図６に示す様に、磁束遮蔽板１１を非通紙部の外側コア７ａ及び励磁コイル６と定着ベルト１との間に進入させて、定着ベルト１に磁束が向かうのを実質阻止している。そして、非通紙部の昇温を抑制するようにしている。
【００６２】
磁束遮蔽板１１としては、アルミニウム、銅、銀、金、真鍮などの非磁性金属やその合金でも良いし、高透磁率部材であるフェライトやパーマロイなどの材料でもよい。また、磁束遮蔽板１１は励磁コイル６と外側コア７ａの間、励磁コイル６と定着ベルト１の間、もしくは定着ベルト１と内側コア５の間などに進退させることにより、定着ベルト１に磁束が向かうのを抑制する。
【００６３】
本実施形態においては、図６に示すように、磁束遮蔽板１１として銅板を用い、励磁コイル６と定着ベルト１の間に磁束遮蔽板１１を挿入する。銅板の厚みとしては表皮深さ以上である０．５ｍｍのものを用いる。磁束遮蔽板１１をとして銅板を使用することにより、コア移動より磁束を弱め定着ベルト１の基層１ａの発熱量を低下する効果をより大きくできる。
【００６４】
磁束遮蔽板１１を移動させるスクリュー機構１１ａは、外側コア７ａの移動機構であるカム機構７０と連動して移動することで、外側コア７ａの分割幅よりも細かく長手発熱分布を制御できる。スクリュー機構１１ａは、図６に示す様に、定着ベルト１の長手方向と平行に配置されたスクリュー１１ｂと、このスクリュー１１ｂを回転させるモータ１１ｃと、モールド部材１１ｄとを有する。
【００６５】
モールド部材１１ｄは、磁束遮蔽板１１と一体に形成され、スクリュー１１ｂの回転によりこのスクリュー１１ｂに沿って移動する。したがって、本実施形態の場合、モータ１１ｃを制御することにより、磁束遮蔽板１１を移動させ、定着ベルト１の長手方向一部で磁束を遮蔽する。
【００６６】
このような磁束遮蔽板１１は長手方向において定着ベルト１の両端部に配置される。また、両端部にそれぞれ配置された磁束遮蔽板１１は、互いに逆方向に移動する。即ち、記録紙の通紙幅が小さい時は互いに近づく方向に移動し、通紙幅が大きい時は互いに離れる方向に移動する。また、それぞれの端部に配置される磁束遮蔽板１１の長手幅(記録紙搬送方向と交差する方向の幅)は、次のように設定することが好ましい。即ち、磁束遮蔽効果を発揮する十分な幅を持つこと、最大サイズ紙に対応する最大発熱幅を低減しないこと、そして、定着器の長手幅も拡大することなく配置出来る幅とした。具体的には、２０ｍｍとした。
【００６７】
［トナーの温度と溶融粘度との関係］
ここで、本実施形態で使用するトナーの温度と溶融粘度との関係を調べた結果を、図７に示す。トナーの溶融粘度はフローテスターで測定した。フローテスターによるトナーの溶融粘度の測定は、フローテスターＣＦＴ−５００Ｄ（株式会社島津製作所製）を用い、装置の操作マニュアルに従い、下記の条件で測定を行った。
・サンプル：トナーを１．０ｇ秤量し、これを直径１ｃｍの加圧成型器により荷重２０ｋＮで１分間加圧することで成型してサンプルとする。
・ダイ穴径：１．０ｍｍ
・ダイ長さ：１．０ｍｍ
・シリンダ圧力：９．８０７×１０５（Ｐａ）
・測定モード：昇温法・昇温速度：４．０℃／ｍｉｎ
【００６８】
上記の方法により、５０℃乃至２００℃におけるトナーの粘度（Ｐａ・ｓ）を測定した。
【００６９】
［通紙枚数と定着ベルトの表面温度との関係］
次に、温度１５℃、湿度１５％の環境下において、キヤノン（株）製のＧＦ−Ｃ１０４Ａ４サイズの記録紙を連続通紙した時の通紙枚数に対する定着ベルト１の表面温度（ベルト表面温度）の推移を図８に示す。ベルト表面温度は、ＫＥＹＥＮＣＥ社製  赤外放射温度計ＩＴ２−５０を用いて、ベルト中央部の温度を測定した。この測定は、画像形成のジョブの開始時から均熱ローラ９を加圧ローラ２に常に当接させて行った。
【００７０】
図８より、均熱ローラが加圧ローラに常に着した状態であるため、加圧ローラの熱が均熱ローラに奪われ、そしてベルト表面温度も低下した。即ち、定着ベルト１の表面温度は、図８に示す様に、ジョブの開始、即ち、ニップ部に通紙を開始すると同時に低下し始める。この際、均熱ローラ９を加圧ローラ２に当接させているため、均熱ローラ９に熱を奪われる分、温度低下が著しくなる。そして、通紙枚数が所定枚数（図８では１２枚）を超えると、温度低下が終了し、以降は、徐々に温度が上昇していく。即ち、通紙枚数が所定枚数となった時に、ベルト表面温度が最下点温度となる。
【００７１】
ここで、図８に示す様に、ジョブ開始時から均熱ローラ９を加圧ローラ２に当接させておくと、最下点温度が１７５℃未満となる。上述の図７に示したように、トナーの溶融粘度は、温度が低くなる高くなるため、ベルト表面温度が低いほどトナーが溶融していないことになる。特に、本実施形態のトナーの場合、ベルト表面温度が１７５℃未満となると、溶融が不十分となり、記録紙からトナーが剥がれ易くなる。したがって、記録紙からトナーが剥がれることを防止するためには、上述の最下点温度が１７５℃以上となるようにするのが好ましい。
【００７２】
［通紙領域に対する定着ベルト表面の温度分布について］
次に、通紙領域に対する定着ベルト表面の温度分布について示す。図９に、Ａ４サイズの記録紙を通紙したときの定着ベルト表面の温度分布を示す。なお、図９は、上側に示す記録紙を通紙する定着装置の模式図に対応させて、下側に定着ベルト表面の温度分布を示している。
【００７３】
ここでは、励磁コイル６に投入する電力は１２００ｗに設定し、通紙する記録紙はＡ４サイズであるので、図９の上側に示すように、外側コア７ａは両端部の４つを定着ベルト１から離している。また、磁束遮蔽板１１の位置は、定着ベルト１の端部から３５ｍｍの位置（記録紙端部から外側に１５ｍｍの位置）に設定してある。均熱ローラ９は加圧ローラ２に対して、常に当接させたままである。また、図９の下側に示す定着ベルト１の長手方向の温度分布は、株式会社アピステ製  赤外線サーモグラフィＦＳＶ−７０００Ｓを用いて測定した。
【００７４】
図９に示したように、通紙枚数に因らず、非通紙部のベルト表面温度は、ベルトへの熱の影響を及ぼしやすくなる臨界温度を超えることは無かった。このように、外側コア７ａの移動と、磁束遮蔽板１１と、均熱ローラ９とを適宜組み合わせて、小サイズ紙の非通紙部の過昇温を防止して、定着ベルト１が熱により破損することを防止できる。但し、図８に示したように、最下点温度が低すぎると、トナーが記録紙から剥がれてしまう。
【００７５】
そこで、本実施形態では、均熱ローラ９を、画像形成ジョブの開始時には加圧ローラ２から離しておき、所定の条件を満たしてから加圧ローラ２に当接させるようにしている。即ち、均熱ローラ９を加圧ローラ２に当接させるタイミングを遅らせている。本実施形態の場合、所定の条件は、連続通紙枚数が所定の枚数を超えた場合としている。即ち、最大幅の記録紙よりも幅狭の複数の所定の記録紙に連続して画像形成を行う連続画像形成ジョブの開始から所定数（所定枚数）の記録紙がニップ部Ｎを通過した場合（画像加熱処理を行った際）に、均熱ローラ９を加圧ローラ２に当接させる。この所定枚数は、定着ベルトの表面温度が、前述の最下点温度に到達する枚数である。言い換えれば、本実施形態では、ベルトの温度が最下点温度を過ぎてから（所定温度に降下した際に）均熱ローラ９を加圧ローラ２に当接させるようにしている。
【００７６】
このような均熱ローラ９を加圧ローラ２に接離させるのは、前述した接離機構５０１である。また、この接離機構５０１は、制御手段である均熱ローラ制御部１００６（次述する図１０参照）により制御される。
【００７７】
以下、このような本実施形態の構成について、より詳しく説明する。なお、本実施形態の定着装置５００の初期状態（プリントのジョブを受け付ける前の状態）の外側コア７ａ、磁束遮蔽板１１の位置の初期位置はＡ４サイズ（最大幅の記録紙よりも幅狭の所定の記録紙）に対応している。具体的には、前述の図９に示したように、外側コア７ａは端部から４個上げ、磁束遮蔽板１１は定着ベルト端部から３５ｍｍの位置としている。また、均熱ローラ９の初期位置は加圧ローラ２から離している。加圧ローラ２の初期位置は定着ベルト１から離している。
【００７８】
本実施形態の制御を図１０に示すブロック図を使って説明する。操作部３０１またはＰＣから、ユーザが出力する記録材種の情報（用紙サイズおよび用紙種類）が記録材情報処理部１００２に送られ、記録材情報処理部１００２の情報が、ＣＰＵ１０００に転送される。ＣＰＵ１０００は、メモリ１００１を参照し、記録材情報処理部１００２の情報によって、外側コア７ａの移動制御量、磁束遮蔽板の制御量を判断し、それぞれの制御量を、コア移動制御部１００４、磁束遮蔽板制御部１００５に転送する。そして、コア移動制御部１００４は所定の外側コア７ａを定着ベルト１から離し、磁束遮蔽板制御部１００５は、所定の位置に磁束遮蔽板１１を移動させる。
【００７９】
また、画像形成の枚数がカウンタ１００３によりカウントされ、その情報が、ＣＰＵ１０００に転送される。このカウント枚数は、定着装置５００のニップ部Ｎを通過した記録紙の枚数とする。ＣＰＵ１０００ではその情報により、メモリを参照し、均熱ローラ９を加圧ローラ２に当接させるタイミングを判断する。ＣＰＵ１０００は均熱ローラ９を当接させるタイミングであると判断したら、均熱ローラ制御部１００６に指令を出し、均熱ローラ制御部は均熱ローラ９を加圧ローラ２に当接させる。即ち、カウンタ１００３によりカウントされた枚数が所定枚数（例えば１２枚）となったときに、均熱ローラ制御部は均熱ローラ９を加圧ローラ２に当接させる。
【００８０】
なお、このように、均熱ローラ９を加圧ローラ２に当接させるトリガーとなる所定枚数は、記録紙の坪量、サイズ、環境温度、定着装置に投入する電力の大きさ、ジョブの開始時の加圧ローラの表面温度などを考慮して適宜設定する。例えば、３〜５０枚の範囲で設定する。この設定枚数は、このような条件を考慮して可変にしても良いし、一定にしても良い。
【００８１】
本実施形態の制御フローについて、図１１を用いて説明する。まず操作パネルまたは、ＰＣから記録材の種類を設定し、コピーまたは、プリントしたいジョブ（ＪＯＢ）を画像形成装置に送りＪＯＢをスタートさせる（Ｓ１１）。各部材（外側コア７ａ、磁束遮蔽板１１、均熱ローラ９、加圧ローラ２）のホームポジション検知を行う（Ｓ１２）。
【００８２】
その後、紙サイズに応じて、外側コア７ａ、磁束遮蔽板をそれぞれ移動させる（Ｓ１３、Ｓ１４）。加圧ローラ２を定着ベルト１に当接させ、加圧し、ニップ部Ｎを形成する（Ｓ１５）。加圧ローラ２を回転駆動させ、定着ベルト１を回転させる（Ｓ１６）。励磁コイル６に電流を流し、定着ベルト１を発熱させ、定着ベルト１を温調する（Ｓ１７）。各画像形成部において、各色の画像を形成し、記録紙に転写し、定着し、画像を出力する（Ｓ１８）。
【００８３】
その後、画像形成ＪＯＢが終了であれば（Ｓ１９のＹｅｓ）、励磁コイル６に流れている電流を遮断し、定着ベルト１の温調を停止する（Ｓ２０）。均熱ローラ９が加圧ローラ２に当接していれば、均熱ローラ９を加圧ローラ２から離す（Ｓ２１）。また、加圧ローラ２を定着ベルト１から離す（Ｓ２２）。外側コア７ａ、磁束遮蔽板１１を初期位置（ホームポジション位置）に移動させ（Ｓ２３）、ＪＯＢを終了させる。
【００８４】
画像形成ＪＯＢが終了でなければ（Ｓ１９のＮｏ）、画像形成枚数が所定枚数（１２枚目）かをＣＰＵ１０００が判断する（Ｓ２４）。画像形成枚数が所定枚数未満（１２枚未満）であれば（Ｓ２４のＮｏ）、Ｓ１８に戻り、引き続き画像形成動作を繰り返す。画像形成枚数が所定枚数以上（１２枚以上）であれば（Ｓ２４のＹｅｓ）、均熱ローラ９を加圧ローラ２に当接させ、非通紙部昇温を抑制する制御を行う（Ｓ２５）。ここでは、１２枚目をカウントしたら均熱ローラ９を加圧ローラ２に当接させ、１２枚以上ではこの当接状態を維持する。その後画像形成動作をＪＯＢが終了するまで行う。
【００８５】
本実施形態の制御をタイミングチャートについて、図１２を用いて説明する。図１２はＡ５サイズの記録紙を出力するときのタイミングチャートである。図１２において、スタートはプリント命令（画像形成ジョブを開始させる信号）を画像形成装置が受け付けた状態である。通紙サイズがＡ５であるので、まず、外側コア７ａを移動させるモータ７２が作動して、外側コア７ａを両端部から６個持ち上げる制御を行う。外側コア７ａを動かしている間に、磁束遮蔽板１１を移動させるモータ１１ｃを作動させて、磁束遮蔽板１１をベルト端部から８０ｍｍの位置に移動させる。
【００８６】
その後、加圧ローラを定着ベルト１に接離させるためのモータを駆動させ、加圧ローラ２を定着ベルト１に当接させ、ニップ部Ｎを形成する。次に加圧ローラ２を駆動モータにより駆動させ、加圧ローラ２及び定着ベルト１を回転駆動させる。励磁コイル６に電圧を印加し、定着ベルト１を温調させる。画像成形を開始し、記録紙上に画像を出力する。
【００８７】
通紙枚数が所定枚数に達したら、均熱ローラ９を加圧ローラ２に接離させるモータ５０１ｄを駆動させ、均熱ローラ９を加圧ローラ２に当接させ、定着ベルト１の非通紙部の過昇温を抑制する。なお、均熱ローラ９を加圧ローラ２に当接させるタイミングは、カウントした枚数が所定の枚数となった後であり、例えば、１２枚目をカウントしてから１３枚目がカウントされるまでに当接させる。
【００８８】
画像形成が終了したら、温調を停止し、モータ５０１ｄを駆動させ、均熱ローラ９を加圧ローラ２から離す。その後加圧ローラ駆動モータを停止し、加圧ローラ２の駆動を停止する。加圧ローラ着脱モータを駆動させ、加圧ローラ２を定着ベルト１から離す。その後、外側コア７ａを移動させるモータ７２、磁束遮蔽板１１を移動させるモータ１１ｃを駆動させ、外側コア７ａ及び磁束遮蔽板１１をホームポジションに移動させ、ジョブを終了させる。
【００８９】
本実施形態によれば、均熱ローラ９を加圧ローラ２に当接させるため、磁束遮蔽板１１を長くすることなく、記録紙の端部に対応する領域の過昇温を抑制できる。この結果、装置の大型化を招くことなく、定着ベルト１が過剰に昇温してしまうのを抑制することができる。
【００９０】
また、ジョブの開始時には均熱ローラ９を加圧ローラ２から離し、所定の条件を満たしてから、即ち、所定枚数をカウントしてから均熱ローラ９を加圧ローラ２に当接させるようにしている。上述したように、定着ベルト１はジョブの開始時に最も温度低下が生じる。このため、このように均熱ローラ９の当接のタイミングを遅らせることで、均熱ローラ９を当接させることによる定着ベルト１の温度低下を抑制し、定着ベルト１の温度が低下し過ぎることを防止できる。そして、トナーが記録紙から剥がれることを抑制できる。
【００９１】
なお、本実施形態では、均熱ローラを当接させる所定枚数は、最下点温度に到達する枚数としているが、この所定枚数の設定は、その他の条件としても良い。例えば、最下点温度を過ぎてから一定の枚数となった場合としても良い。また、最下点温度に到達する前の或る枚数で均熱ローラを当接させても、最下点温度が、トナーが記録紙から剥がれる温度にならない場合には、この枚数を所定の枚数とすることもできる。要は、最下点温度が、トナーが記録紙から剥がれる温度に到達しないようなタイミングで、均熱ローラを当接させれば良い。
【００９２】
［検証結果］
次に、本実施形態の構成を検証した結果について説明する。上述の構成の定着装置５００で、温度１５℃、湿度１５％の環境下において、キヤノン（株）製のＧＦ−Ｃ１０４  Ａ４サイズの記録紙を連続通紙した。まず、通紙枚数に対するベルト表面温度の推移を、図１３に示す。ベルト表面温度は、ＫＥＹＥＮＣＥ社製  赤外放射温度計ＩＴ２−５０を用いて、ベルト中央部の温度を測定した。図１３より、記録紙からトナーが剥がれてしまう温度である１７５℃よりベルト表面温度が低下せず、記録紙からトナーが剥がれてしまうことは無かった。
【００９３】
次に、定着装置５００において、記録紙を８０ｐｐｍ（枚数／分）で５００枚通紙したときの、通紙枚数に対する、長手方向の温度分布を図１４に示す。長手方向の温度分布は、株式会社アピステ製  赤外線サーモグラフィＦＳＶ−７０００Ｓを用いて測定した。
【００９４】
図１４より、連続通紙枚数が５００枚後においても、非通紙部の昇温温度は、臨界温度である２３０℃以下となり、非通紙部の昇温を抑えることができた。なお、臨界温度よりも定着ベルト温度が高くなってしまうと、ベルトが劣化し、耐久通紙可能枚数が大幅に低減してしまう。
【００９５】
以上説明したように、本例の定着装置を用いると、記録紙の幅サイズが多種類であっても、装置の大型化を阻止しつつ、非通紙部昇温を充分に回避することができる。
【００９６】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図１５ないし図１８を用いて説明する。上述の第１の実施形態では、均熱ローラを加圧ローラに当接させるタイミングが、通紙枚数が所定枚数を過ぎた場合について説明した。これに対して本実施形態では、定着ベルトの表面温度を検知して、定着ベルトの表面温度が最下点温度を過ぎたことを把握してから（所定温度に降下した際に）、均熱ローラを加圧ローラに当接させる。
【００９７】
このような本実施形態の定着装置の構成は、第１の実施形態と同様であり、図２に示したように、温度検知手段である温度センサ（サーミスタ、温度検出素子）ＴＨ１が定着ベルト１の幅方向中央内面部の位置に当接させて配設してある。なお、温度センサＴＨ１は、定着ベルト１の内周面の温度を検知しているが、その検知情報は、制御回路部１０２で例えばメモリに記憶されたテーブルなどにより定着ベルト１の表面温度に変換される。したがって、温度センサＴＨ１により定着ベルト１の表面温度を検知できる。なお、温度センサを定着ベルト１の表面（外周面）に対向或いは当接させて、直接、定着ベルト１の表面温度を検知するようにしても良い。
【００９８】
このように、温度センサＴＨ１により定着ベルトの表面温度を検知し、通紙中の定着ベルトの最下点温度を計測することができる。最下点温度は、環境、紙種などにより変り、事前の検討で、環境、紙種と最下点温度の関係は把握しており、その情報は画像形成装置のメモリに格納されている。即ち、温度センサＴＨ１の検知結果が、メモリに記憶されている最下点温度となった場合に、均熱ローラ９を加圧ローラ２に当接させる。
【００９９】
なお、最下点温度が事前に分かっていなくても、温度センサＴＨ１の検知結果から最下点温度を把握できる。この点について説明する。まず、温度センサＴＨ１が最下点温度を検知した時点では、その温度が最下点温度であるかどうかはわからない。前述したように、定着ベルトの温度は、ジョブの開始から徐々に低下し、或る通紙枚数を超えた後は上昇していく。したがって、温度がそれ以上、下がらなくなったことを把握できた時点で、最下点温度を過ぎたことを把握できる。即ち、温度が上昇に転じた時点が分かれば、最下点温度を過ぎたことを把握できる。
【０１００】
本実施形態の制御について、図１５のブロック図を用いて説明する。操作部３０１またはＰＣから、ユーザが出力する記録材種の情報（用紙サイズおよび用紙種類）が記録材情報処理部１００２に送られ、記録材情報処理部１００２の情報が、ＣＰＵ１０００に転送される。ＣＰＵ１０００では、メモリ１００１を参照し、記録材情報処理部１００２の情報によって、外側コア７ａの移動制御量、磁束遮蔽板の制御量を判断する。そして、それぞれの制御量を、コア移動制御部１００４、磁束遮蔽板制御部１００５に転送する。コア移動制御部１００４は所定の外側コア７ａを定着ベルト１から離し、磁束遮蔽板制御部１００５は、所定の位置に磁束遮蔽板１１を移動させる。
【０１０１】
サーミスタ１００７の情報が、ＣＰＵ１０００に転送される。サーミスタ１００７の情報とは、温度センサＴＨ１の検知結果である。ＣＰＵ１０００ではその情報より、定着ベルトの表面温度がそのジョブの中で１度の最下点温度を過ぎたか判断する。この判断では、上述のように予め調べてメモリに記憶された最下点温度を参照しても良いし、温度が上昇に転じたことにより最下点温度を過ぎたことを把握するようにしても良い。定着ベルト温度が最下点温度を過ぎていたら、ＣＰＵ１０００は、制御手段である均熱ローラ制御部１００６に指令を出し、均熱ローラ制御部１００６は均熱ローラを加圧ローラに当接させる。
【０１０２】
本実施形態の制御フローを図１６のフローチャートを用いて説明する。まず操作パネルまたは、ＰＣから記録材の種類を設定し、コピーまたは、プリントしたいジョブ（ＪＯＢ）を画像形成装置に送りＪＯＢをスタートさせる（Ｓ３１）。各部材（外側コア、磁束遮蔽板、均熱ローラ、加圧ローラ）のホームポジション検知を行う（Ｓ３２）。
【０１０３】
その後紙サイズに応じて、外側コア、磁束遮蔽板を移動させる（Ｓ３３、Ｓ３４）。加圧ローラを定着ベルトに当接させ、加圧し、ニップ部を形成する（Ｓ３５）。加圧ローラを回転駆動させ、定着ベルトを回転させる（Ｓ３６）。励磁コイルに電流を流し、定着ベルトを発熱させ、定着ベルトを温調する（Ｓ３７）。各画像形成部において、各色の画像を形成し、記録紙に転写し、定着し、画像を出力する（Ｓ３８）。
【０１０４】
その後、画像形成を続け、１つのＪＯＢ内で定着ベルトの表面温度が最下点温度を過ぎたかをＣＰＵが判断する（Ｓ３９）。１ＪＯＢ内で定着ベルトの表面温度が１度も最下点温度を過ぎておらず（Ｓ３９のＮｏ）、画像形成が終了していなければ（Ｓ４０のＮｏ）、Ｓ３８に戻り、引き続き画像形成動作を繰り返す。１ＪＯＢ内で定着ベルトの表面温度が１度最下点温度を過ぎれば（Ｓ３９のＹｅｓ）、均熱ローラを加圧ローラに当接させ、非通紙部昇温を抑制する制御を行う（Ｓ４１）。
【０１０５】
画像形成ＪＯＢが終了かどうかをＣＰＵが判断し、終了でなければ（Ｓ４２のＮｏ）、画像形成動作を引き続き繰り返す（Ｓ４３）。画像形成ＪＯＢが終了であれば（Ｓ４２のＹｅｓ）、励磁コイルに流れている電流を遮断し、定着ベルトの温調を停止する（Ｓ４４）。また、均熱ローラが加圧ローラに当接していれば、均熱ローラを加圧ローラから離す（Ｓ４５）。また、加圧ローラを定着ベルトから離す（Ｓ４６）。外側コア、磁束遮蔽板を初期位置（ホームポジション位置）に移動させ（Ｓ４７）、ＪＯＢを終了させる。
【０１０６】
本実施形態の場合、温度センサＴＨ１により検知する定着ベルトの表面温度が最下点温度を過ぎてから、均熱ローラを加圧ローラに当接させている。このとき、定着ベルトの表面の温度は上昇に転じているため、均熱ローラを当接させても、再び温度が低下することはなく、定着ベルトの温度が低下しすぎることを防止できる。そして、トナーが記録紙から剥がれることを抑制できる。
【０１０７】
なお、上述の説明では、温度センサＴＨ１が最下点温度を検知した後に、均熱ローラを加圧ローラに当接させている。但し、この均熱ローラを当接させるタイミングは、温度センサＴＨ１が最下点温度を検知してからニップ部を通過する記録紙の数が所定の数となった場合としても良い。即ち、定着ベルトの表面温度が最下点温度を過ぎた後に、均熱ローラを加圧ローラに当接させるようにすれば、上述したような効果が得られるため、この最下点温度の検知後、すぐに均熱ローラを当接させなくても良い。但し、非通紙昇温を有効に抑制するためには、上述の所定の数は５０枚とすることが好ましい。
【０１０８】
［検証結果］
次に、本実施形態の構成を検証した結果について説明する。上述の構成の定着装置で、温度１５℃、湿度１５％の環境下において、キヤノン（株）製のＧＦ−Ｃ１０４  Ａ４サイズの記録紙を連続通紙した。まず、通紙枚数に対するベルト表面温度の推移を図１７に示す。ベルト表面温度は、ＫＥＹＥＮＣＥ社製  赤外放射温度計ＩＴ２−５０を用いて、ベルト中央部の温度を測定した。図１７より本実施例では、記録紙からトナーが剥がれてしまう温度である１７５℃よりベルト表面温度が低下せず、記録紙からトナーが剥がれてしまうことは無かった。
【０１０９】
次に定着装置において、記録紙を８０ｐｐｍで５００枚通紙したときの、通紙枚数に対する、長手方向の温度分布を図１８に示す。長手方向の温度分布は、株式会社アピステ製  赤外線サーモグラフィＦＳＶ−７０００Ｓを用いて測定した。
【０１１０】
図１８より、連続通紙枚数が５００枚後においても、非通紙部の昇温温度は、臨界温度である２３０℃以下となり、非通紙部の昇温を抑えることができた。なお、臨界温度よりも定着ベルト温度が高くなってしまうと、ベルトが劣化し、耐久通紙可能枚数が大幅に低減してしまう。
【０１１１】
以上説明したように、本実施例の定着装置を用いると、装置の大型化を招くことなく、記録紙のサイズが多種類であっても非通紙部昇温を充分に回避することができる。
【０１１２】
なお、本実施形態では、定着ベルト温度が最下点温度を過ぎてから均熱ローラを加圧ローラに着する構成で説明したが、他の形態として定着ベルトの非通紙部の温度を検知しておき、その温度情報に基づいて均熱ローラを加圧ローラに着する構成でも良い。
【０１１３】
＜他の実施形態＞
上述の各実施形態では、画像加熱装置が、記録紙に形成された未定着のトナー像を記録紙に定着させる定着装置を例に、説明した。但し、本発明は、画像加熱装置が、記録紙に定着された定着画像を加熱して画像の光沢度を向上させる光沢付与装置である場合にも、適用可能である。このような光沢付与装置の場合も、定着装置と同様の非通紙部の過昇温が生じる場合があり、均熱ローラを当接させることにより、この過昇温を抑制できる。
【０１１４】
また、均熱ローラをジョブの開始から当接させれば、最下点温度が低下しすぎて、例えば、所望の光沢を付与できない可能性がある。したがって、上述の各実施形態と同様に、通紙枚数や検知した定着ベルトの表面温度から判断して、均熱ローラを加圧ローラに当接させるタイミングを遅らせることにより、最下点温度が低下しすぎるとことを防止できる。
【０１１５】
以上、本発明を適用できる実施例について詳細に説明したが、本発明の思想の範囲内において、各種機器を他の公知の構成に置き換えることは可能である。
【符号の説明】
【０１１６】
１・・・定着ベルト（エンドレスベルト）、２・・・加圧ローラ（駆動回転体）、６・・・励磁コイル、７・・・外側コア（磁性コア）、７０・・・カム機構（退避機構）、１１・・・磁束遮蔽板（磁束抑制部材）、１１ａ・・・スクリュー機構（移動機構）、５００・・・定着装置（画像加熱装置）、５０１・・・接離機構、１００６・・・均熱ローラ制御部（制御手段）、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ・・・画像形成部、ＴＨ１・・・温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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